一種提高拉延零件剛度的拉延模具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種提高拉延零件剛度的拉延模具，在拉延模具上設(shè)置雙拉延筋，靠近分模線的拉延筋為第一拉延筋，遠(yuǎn)離分模線的拉延筋為第二拉延筋，兩條拉延筋的中心距L為30-50mm，第一拉延筋與分模線間的距離L2=15-25mm，兩條拉延筋之間的平面部分尺寸L3>10mm，上模入模R角到第一拉延筋之間的平面為上模管理面，上模管理面的尺寸>5mm，拉延模具的拉伸高度為H3，拉延角度為A；本實(shí)用新型在拉伸零件過程中，不同階段實(shí)現(xiàn)不同的鎖緊力，保證零件初期拉伸時(shí)有較大鎖緊力讓板料產(chǎn)生較大變形，拉伸末期鎖緊力減少容易進(jìn)料，保證零件不會(huì)破裂，從而最大限度的保證零件拉伸剛度。
【專利說(shuō)明】一種提高拉延零件剛度的拉延模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽車加工領(lǐng)域，特別是涉及一種提高拉延零件剛度的拉延模具。

【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車行業(yè)發(fā)展迅速，需求多元化的背景下，汽車的外觀造型越來(lái)越流線型，設(shè)計(jì) 也非常有個(gè)性。由于現(xiàn)階段汽車外覆蓋劑還大多采用的是鋼板拉伸沖壓而成，在追求外觀 的時(shí)尚性時(shí)，就對(duì)汽車模具的設(shè)計(jì)制作工藝提出了更大的挑戰(zhàn)。
[0003] "剛度"這個(gè)概念就大量應(yīng)用在汽車外覆蓋件的品質(zhì)判斷中，所謂"剛度"就是鈑金 在承受外力時(shí)，抵抗外力，而不發(fā)生彈性變形的一種能力。如果外覆蓋件剛度不足就容易產(chǎn) 生塌陷、凹坑、型面波浪等一系列嚴(yán)重的外觀問題。現(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)的怪異化就導(dǎo)致大量外覆 蓋件的難度增加，拉伸沖壓零件剛度出現(xiàn)不足的情況。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種拉延模具，用于 提高零件的拉延工藝性，使零件拉伸充分變形，從而達(dá)到零件所期望的拉伸剛度。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種提高拉延零件剛度的拉延 模具。
[0006] -種提高拉延零件剛度的拉延模具，在拉延模具上設(shè)置雙拉延筋，靠近分模線 的拉延筋為第一拉延筋，遠(yuǎn)離分模線的拉延筋為第二拉延筋，兩條拉延筋的中心距L為 30-50mm，第一拉延筋與分模線間的距離L2 = 15-25mm，兩條拉延筋之間的平面部分尺寸 L3>10mm，上模入模R角到第一拉延筋之間的平面為上模管理面，上模管理面的尺寸>5mm， 拉延模具的拉伸高度為H3,拉延角度為A。
[0007] 作為優(yōu)選方式，所述拉延模具的拉伸高度H3>50mm，拉延角度A〈30°。
[0008] 作為優(yōu)選方式，所述拉延角度A與L值成反比。
[0009] 作為優(yōu)選方式，當(dāng)拉伸高度H3大于100mm，和/或拉延角度A〈10°時(shí)，L彡50mm。
[0010] 作為優(yōu)選方式，第一拉延筋和第二拉延筋的高度分別為H2和H1，且H2>H1。
[0011]作為優(yōu)選方式，H2 = 1. 2H1-2H1。
[0012] 作為優(yōu)選方式，H2和H1之間的比值與拉伸高度H3成反比，與拉延角度A成正比。
[0013] 作為優(yōu)選方式，拉伸高度H3與L值成正比。
[0014] 作為優(yōu)選方式，所述雙拉延筋設(shè)置在上模和壓邊圈上。
[0015] 如上所述，本實(shí)用新型的提高拉延零件剛度的拉延模具，具有以下有益效果：本實(shí) 用新型根據(jù)具體零件的不同調(diào)整兩根拉延筋之間的距離，在拉伸初期時(shí)雙拉延筋同時(shí)接觸 板料，產(chǎn)生兩根拉延筋疊加的鎖緊力，在板料拉伸過程中，板料逐漸向內(nèi)流動(dòng)（即向凸模方 向流動(dòng)），而脫離外面的第二拉延筋后，變成單拉延筋鎖緊，鎖緊力減少，從而實(shí)現(xiàn)在拉伸零 件過程中，不同階段實(shí)現(xiàn)不同的鎖緊力，保證零件初期拉伸時(shí)有較大鎖緊力讓板料產(chǎn)生較 大變形，拉伸末期鎖緊力減少容易進(jìn)料，保證零件不會(huì)破裂，從而最大限度的保證零件拉伸 剛度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為現(xiàn)在多數(shù)轎車引擎蓋的局部形狀結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖2為圖1中A-A向的剖面圖。
[0018] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中圖1-2中的零件的拉延模具在拉延結(jié)束前100mm的拉延截面 圖。
[0019] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中圖1-2中的零件的拉延模具在拉延結(jié)束前80mm的拉延截面圖。
[0020] 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中圖1-2中的零件的拉延模具在拉延結(jié)束前50mm的拉延截面圖。
[0021] 圖6為現(xiàn)有技術(shù)中圖1-2中的零件的拉延模具在拉延結(jié)束前25mm的拉延截面圖。
[0022] 圖7為本實(shí)用新型的拉延模具的拉延截面圖。
[0023] 圖8為本實(shí)用新型的拉延模具在拉延初期的拉延截面圖。
[0024] 圖9為本實(shí)用新型的拉延模具在拉延末期板料脫離第二拉延筋的拉延截面圖。
[0025] 圖10為利用現(xiàn)有拉延模具的autoform CAE主應(yīng)變分析圖。
[0026] 圖11為利用本實(shí)用新型中的拉延模具的autoform CAE主應(yīng)變分析圖。
[0027] 圖12為本實(shí)用新型的主應(yīng)變分析的取點(diǎn)位置圖。
[0028] 零件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0029] 1為上模（凹模），2為下模（凸模），3為拉延筋，31為第一拉延筋，32為第二拉延 筋，4為板料，5為壓邊圈，6為分模線，7為上模管理面，8為上模入模R角。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下通過特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō) 明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另 外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng) 用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0031] 如圖1和圖2所示，現(xiàn)在多數(shù)轎車引擎蓋的形狀，中間很大面積區(qū)域比較平整，無(wú) 什么特殊形狀，兩側(cè)有個(gè)比較高的側(cè)壁。
[0032] 圖3-6是圖1和圖2的零件的拉延模具在拉延到不同階段的拉延截面圖，其中1 為上模（凹模），2為下模（凸模），從圖中可以看出，該零件中間部分拉延變薄，只能在拉延 初期壓邊圈和上模間增大對(duì)板料的流動(dòng)阻力，把零件中間部分板料向外拉，增加中間部分 零件的變形，以達(dá)到零件的期望剛度。從圖中可以看出在拉延到結(jié)束前50mm左右時(shí)，板料 已經(jīng)和凸模大面積接觸，并把產(chǎn)品上R角基本都拉伸出來(lái)了，這之后的拉伸由于凸模對(duì)板 料的流動(dòng)阻力加大，拉伸后期中間部分產(chǎn)品面不變形。這樣要想拉伸充分就必須增加初期 上模與壓邊圈對(duì)板料的阻力，但這樣拉延就有一個(gè)矛盾問題，在拉延后期由于產(chǎn)品側(cè)壁比 較深，為了保證產(chǎn)品不破裂，需要外側(cè)流入材料保證側(cè)壁不破裂。這樣一個(gè)矛盾的要求在現(xiàn) 有工藝安排中難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有工藝只能做到拉延初期和后期壓邊圈對(duì)板料阻力一致，調(diào)試 的臨界點(diǎn)就是保證側(cè)壁不破的狀態(tài)盡量加大拉延筋阻力。針對(duì)該類零件的情況，中間部分 的剛度情況都不理想。
[0033] 參見圖7,本實(shí)施例提供一種提高拉延零件剛度的拉延模具，利用拉延模具對(duì)上述 零件的板料4進(jìn)行拉延成型，在拉延模具上設(shè)置雙拉延筋3,靠近分模線6的拉延筋為第 一拉延筋31，遠(yuǎn)離分模線的拉延筋為第二拉延筋32,考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)試過程存在的一些不 確定性和給現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整留一定的安全裕度，L的設(shè)置需要大于30mm，保證L3部分10mm以上 的空間，因此兩條拉延筋的中心距L為30-50mm，綜合考慮材料利用率的問題，L值不建議 超過50mm。第一拉延筋與分模線間的距離L2 = 15-25mm，兩條拉延筋之間的平面部分尺 寸L3>10mm，上模入模R角8到第一拉延筋之間的平面為上模管理面7,上模管理面的尺寸 >5mm，拉延模具的拉伸高度為H3,拉延角度為A。
[0034] 所述拉延模具的拉伸高度H3>50mm，拉延角度A〈30°。
[0035] 所述拉延角度A與L值成反比。即拉延角度A越小L值越大。
[0036] 當(dāng)拉伸高度H3大于100mm，和/或拉延角度A〈10。時(shí)，L彡50mm。
[0037] 第一拉延筋和第二拉延筋的高度分別為H2和H1，且H2>H1。
[0038] H2 = 1. 2H1-2H1。
[0039] H2和HI之間的比值與拉伸高度H3成反比，與拉延角度A成正比。即拉伸高度H3 越大，拉延角度A越小時(shí)，H2和H1之間的比值會(huì)越小，反之亦然。
[0040] 拉伸高度H3與L值成正比。即拉伸高度H3越大，L值越大。
[0041] 所述雙拉延筋設(shè)置在上模1和壓邊圈5上，即在上模和壓邊圈上分別對(duì)應(yīng)設(shè)置雙 拉延筋。
[0042] 在拉伸初期時(shí)雙拉延筋同時(shí)接觸板料，產(chǎn)生兩根拉延筋疊加的鎖緊力，在板料拉 伸過程中，板料逐漸向內(nèi)流動(dòng)（即向凸模方向流動(dòng)），而脫離外面的第二拉延筋后，變成單 拉延筋鎖緊，鎖緊力減少，從而實(shí)現(xiàn)在拉伸零件過程中，零件初期拉伸時(shí)的鎖緊力大于拉伸 末期的鎖緊力。
[0043] 在拉伸零件過程中，不同階段實(shí)現(xiàn)不同的鎖緊力，保證零件初期拉伸時(shí)有較大鎖 緊力讓板料產(chǎn)生較大變形，拉伸末期鎖緊力減少容易進(jìn)料，保證零件不會(huì)破裂，從而最大限 度的保證零件拉伸剛度。
[0044] 如圖8所示，在拉延初期，由于還沒有拉延成型，板料還沒有向中間流動(dòng)，是兩根 拉延筋同時(shí)接觸板料，這時(shí)的鎖緊力是兩條筋鎖緊力之和，這時(shí)鎖緊力強(qiáng)，對(duì)零件中間部分 的拉伸效果是非常好的。當(dāng)拉延深度不斷加深后，板料向中間逐漸流動(dòng)，板料逐漸脫離外側(cè) 的第二拉延筋（如圖9所示），這時(shí)的鎖緊力就只有靠近內(nèi)面的一條拉延筋（第一拉延筋）， 對(duì)板料流動(dòng)阻力減少，這樣達(dá)到拉伸后期外側(cè)進(jìn)料補(bǔ)充側(cè)壁的目的，保證零件不會(huì)破裂。
[0045] 圖10-11是利用現(xiàn)有拉延模具和利用本實(shí)用新型的拉延模具的autoform CAE主 應(yīng)變分析對(duì)比圖。從圖上的數(shù)值可以看出，改進(jìn)后方案的主應(yīng)變數(shù)值增加接近一倍，零件拉 延變化更加的充分，零件剛度得到很大改善，滿足零件的外觀要求。
[0046] 圖12是利用現(xiàn)有拉延模具和利用本實(shí)用新型的拉延模具的autoform CAE主應(yīng)變 分析對(duì)比圖的部分取點(diǎn)位置圖。
[0047] 下表是根據(jù)圖12的取點(diǎn)，利用現(xiàn)有拉延模具和利用本實(shí)用新型的拉延模具的 autoform CAE主應(yīng)變分析對(duì)比表（都是在保證側(cè)壁不破裂的極限狀態(tài)下）。
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：在拉延模具上設(shè)置雙拉延筋，靠 近分模線的拉延筋為第一拉延筋，遠(yuǎn)離分模線的拉延筋為第二拉延筋，兩條拉延筋的中心 距L為30-50mm，第一拉延筋與分模線間的距離L2 = 15-25mm，兩條拉延筋之間的平面部 分尺寸L3>10mm，上模入模R角到第一拉延筋之間的平面為上模管理面，上模管理面的尺寸 >5mm，拉延模具的拉伸高度為H3,拉延角度為A。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：所述拉延模具 的拉伸高度H3>50mm，拉延角度A〈30°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：所述拉延角度A 與L值成反比。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：當(dāng)拉伸高度H3 大于100mm，和/或拉延角度A〈10°時(shí)，L彡50mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：第一拉延筋和 第二拉延筋的高度分別為H2和H1，且H2>H1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：H2 = 1. 2H1-2H1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：H2和HI之間的 比值與拉伸高度H3成反比，與拉延角度A成正比。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：拉伸高度H3與 L值成正比。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高拉延零件剛度的拉延模具，其特征在于：所述雙拉延筋 設(shè)置在上模和壓邊圈上。
【文檔編號(hào)】B21D22/20GK204093952SQ201420495514
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】袁小偉, 王衛(wèi)生, 楊曉東 申請(qǐng)人:重慶平偉汽車模具股份有限公司